malla electrosoldada y fibra de carbono

1. FACULTAD DE ARQUITECTURA, INGENIERÍA CIVIL Y DEL
AMBIENTE
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE LAS TÉCNICA DE
REFORZAMIENTO Y REPARACIÓN CON FIBRA DE CARBONO Y
MALLA ELECTROSOLDADA EN MUROS DE ALBAÑILERIA
ASIGNATURA:
TRABAJO DE INVESTIGACIÓN
GRUPO:
02
DOCENTE:
ING. BORIS BUSTAMANTE MORA
ALUMNA:
AGUILAR TORRES THAIS
FECHA:
27/10/2020
2020

2. ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE LAS TÉCNICA DE
REFORZAMIENTO Y REPARACIÓN CON FIBRA DE CARBONO Y
MALLA ELECTROSOLDADA EN MUROS DE ALBAÑILERIA
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
La ciudad de Arequipa se encuentra en la zona sísmica 3, la cual tiene alto impacto sísmico.
El principal sistema estructural usado es la albañilería confinada, ésta resuelve las crecientes
demandas de viviendas. Una gran cantidad de fallas que se encuentran en estas viviendas se
deben a la auto construcción puesto a que muchas construcciones no tienen dirección
profesional (presentando MO no calificada y falta de conocimiento en el empleo o uso de
materiales), como el uso de ladrillo pandereta en los muros de albañilería.
Asimismo, las normativas vigentes, las especificaciones técnicas y el control de los procesos,
son cada vez más exigentes en el sector, desarrollando en la ingeniería, técnicas y métodos
nuevos e innovadores que contribuyen a la rehabilitación y reforzamiento estructural; técnicas
que garantizan la seguridad humana y vienen a mejorar y a revolucionar la industria de la
construcción permitiendo sobre todo la viabilidad de un proyecto en el aspecto técnico y
económico
Existe gran cantidad de viviendas que cuentan con deficiencias, las cuales en algunos casos
son perjudiciales y mediante esta tesis poder proponer una buena opción de reforzamiento.
2. ESTADO DEL ARTE
2.1. ANTECEDENTES INTERNACIONALES
• GAITÁN, en el año 2017 en su investigación denominada “Modificación de
columnas de concreto armado”, el cual fue presentado en la universidad Estatal de
Ohio para titularse como doctor. En ella, aporto estudios relacionados a crear
novedosas técnicas con respecto a reforzar las estructuras con materiales
vanguardista, como la fibra de alta resistencia, también polímeros, u otras técnicas
como materiales parecidos. Los objetivos principales de este estudio fueron para
conocer y comprobar las técnicas más utilizadas en el mundo, como los encamisados
de columnas con concreto, la utilización del empresillado de aceros como la fibra de
carbono, entre otras. A su vez se realizó estudios comparativos de los
comportamientos sísmicos que se obtuvieron un determinado método. En relación a
los métodos se tubo a los encamisados de columnas de concreto, con grandes
variedades de cantidades de confinamientos, asimismo se investigó los efectos que
tienen los encamisados previamente mencionados cuando se les aplica perfiles de
acero. Por tanto, estos estudios arrojaron como resultado que existen diferentes tipos
de métodos para los reforzamientos, en donde estos tienen diferentes impactos, por
lo que utilización se determinara a las necesidades que se requiera. En conclusión, el
mencionado estudio presenta diferentes tipos de reforzamientos y que el encamisado
de columnas de concretos son una opción favorable para los reforzamientos de
columnas de concretos armados.
• MARTÍNEZ, en el año 2014 en su tesis “Evaluación de la vulnerabilidad sísmica
urbana basada en tipologías constructivas y disposición urbana de la edificación.
Aplicación en la ciudad de Lorca, región de Murcia”, que fue elaborada para titularse
como ingeniero civil en la universidad Politécnica de Madrid. Dicho estudio utilizo
el método inductivo como deductivo, en donde se señalaría sucesos de casos
específicos como consecuencias generales y simultáneamente en viceversa donde se
determinaría los parámetros urbanos como respuesta a las irregularidades sísmicas en
las construcciones, como la graduación de daños tras un terremoto, para así reducir
las vulnerabilidades sísmicas de las localidades. Siendo que este estudio sea de forma
explicativa, donde se emplearon 19 herramientas para recopilar información
mediante cuestionarios a los especialistas en la obra. Como conclusión, lo que el autor

3. refiere en su estudio es, que es de suma importancia el investigar las vulnerabilidades
que tiene el terreno en una situación de sismo, para así determinar una correcta
planificación relacionados a los diseños de los elementos estructurales.
• Según Alcocer en el año 2012 al presentar su estudio denominado “Rehabilitación de
estructuras de concreto” para obtener el grado de maestro en la UNAM. Este tenía
como objetico el estudiar técnicas de reforzamientos más conocidas, como los
encamisados de columnas de concreto armado y las inyecciones de resinas epóxicos.
Dado esto, podemos señalar que Alcocer pretendía la aplicación de estas técnicas en
las edificaciones con inadecuadas resistencias en las partes laterales estructurales. El
método aplicado fue el conocer y usar los métodos de construcción de reforzamientos
establecido por el país mexicano. Luego de esto, se llegó a realizar evaluaciones para
determinar métodos favorables para los problemas específicos del estudio y precios
de cada uno. Como parte final el investigador llego a aplicar las técnicas de
encamisados de columnas como uno de los métodos más prácticos y accesibles para
el mejoramiento de los caracteres mecánicos de las estructuras. Siendo así, podemos
determinar que los resultados conseguidos logran su propósito en aumentar las
resistencias laterales en 150% a comparación de las estructuras originales. Por lo
tanto, se concluye que los métodos de encamisados resultan ser alternativas viables,
tanto en los puntos económicos como técnicos para el incremento de las resistencias
laterales de las columnas de concreto.
• El articulo científico denominado “Estructura y rehabilitación de edificios
residenciales de varios pisos en la colonia ONGC Chandkheda, Ahmedabad, Gujrat”
elaborado por Singh en el año 2013, tuvo como principal fin el aplicar técnicas para
reforzar elementos estructurales en viviendas multifamiliares en India. En esta
investigación se estudió las diferentes construcciones que se vieron devastadas por
un terremoto de fuerte intensidad; mediante la exploración y evaluación de estas
estructuras, el autor propuso técnicas ventajosas y accesibles, en donde se podría dar
más ventajas a aquellas estructuras que no tienen los sistemas resistentes de cargas
gravitacionales, los cuales se podría reforzar las cargas laterales. Es así que para
ejecutar esta propuesta se utilizaron diferentes métodos, como los encamisados de
columnas, la utilización de la fibra de carbono, la anexión de muros de concreto
armado para aportar más dureza adyacente. Por lo tanto, la conclusión del estudio
determina técnicas para aplicar el reforzamiento en las construcciones y así aumentar
las resistencias laterales de las estructuras como su dureza. El cual tendrá un gran
impacto de resistencia ante las cargas gravitacionales que puedan ocurrir durante un
terremoto de alta intensidad.
2.2. ANTECEDENTES NACIONALES
• CUETO Y VILCA, en el año 2018 con su tesis “Reforzamiento de la albañilería
confinada más utilizada en Arequipa con Malla Electrosoldada”, señala que, por la
alta demanda de construcciones de viviendas en Arequipa, la albañilería confiada
siempre está presente como un principal sistema de construcción. Ya que podemos
decir que estas construcciones se han ido elaborado sin previo conocimiento de
materiales como un profesional experto en el tema, lo que lleva a malas edificaciones
que no cuentas con los requerimientos establecidos por las normas E 0.70, ya que esta
ciudad uno de los lugares vulnerables a reincidir los sismos. Es así que este estudio
tiene como fin el poder reforzar las edificaciones señaladas del lugar, tanto con
albañilería confina como refuerzos de mallas electrosoldadas para incrementar su
consistencia y evitar de esta manera fragilidades en las estructuras, en donde se
construyeron pilas y muretes de albañilería con y sin refuerzos. En conclusión,

4. podemos decir que la utilización de estas mallas como refuerzos ayudan a fortalecer
las estructuras ante un terremoto.
• PEÑA, en el 2017 con su tesis “Reforzamiento de Vigas de Concreto Armado con
Láminas de Fibra de Carbono en Viviendas del Proyecto Multifamiliar Mi Vivienda
“Pariacoto” Breña – Lima 2017”, tuvo como fin el determinar las relaciones
significativas que existe para reforzamientos de vigas de concreto reforzadas con
fibras de carbono, para entender y verificar las condiciones de este material como su
utilidad para los reforzamientos de estas estructuras, así como su comportamiento a
compresión y flexión
• PAREDES Y CCAHUANA, en el año 2018 en su tesis “Reforzamiento estructural
para mejorar el comportamiento sismorresistente de una vivienda multifamiliar de
albañilería confinada, distrito San Juan de Miraflores - Lima – 2018”, concluyen
diciendo que concuerda con los estudios realizados por Cueto y Vilca denominado
“Reforzamiento de la albañilería confinada más utilizada en Arequipa con malla
electrosoldada”, ya que el costo de estas mallas es más económico a comparación del
concreto armado. Por lo tanto, es una alternativa beneficiosa para mejorar el refuerzo
de las estructuras mediante a movimientos sísmicos. Es así que estas características
mejoran considerablemente las cargas axiales del muro de albañilería, pero en el caso
de los reforzamientos de las columnas y vigas no se lograron reforzar, lo que conlleva
a que se utilizara el plan propuesto en la tesis de Peña denominada “Reforzamiento de
Vigas de Concreto Armado con Láminas de Fibra de Carbono en Viviendas del
Proyecto Multifamiliar Mi Vivienda “Pariacoto” Breña – Lima 2017, ya que la fibra
de carbono es un elemento muy liviano, de fácil manipulación y adaptación debido a
su geometría, lo que permite que este elemento se coloque sin juntas y así mismo no
genera más peso a la estructura. Al evaluar las alternativas de reforzamientos se llegó
a la conclusión que se usará muros de corte Como método de reforzamiento. Ya que
es la mejor opción porque se adapta a la estructura y es mucho más accesible en el
Mercado capitalino.
3. JUSTIFICACIÓN
En la ciudad de Arequipa el 85% de las edificaciones para viviendas están construidas con
unidades de albañilería mecanizada, pero estas unidades tienen más del 30% del área bruta
ocupada por las perforaciones por lo que clasifican como unidades de albañilería hueca, pero
gran parte de las edificaciones y viviendas se han construido con dicha unidad, debido a la
falta de dirección técnica y falta de control de la ingeniería, motivo por el cual se hace uso
inadecuado de materiales para la construcción de viviendas y edificaciones
El uso de esta unidad de albañilería en muros portantes está prohibido por el Reglamento
Nacional de Edificaciones, Albañilería E0.70 debido a la zona sísmica a la cual pertenece la
ciudad de Arequipa. Entonces el empleo de esta unidad en muros portantes representa un
peligro por el carácter de falla frágil que han tenido estos elementos en sismos reales, como el
terremoto de Arequipa del 2001, presentándose así construcciones sísmicamente vulnerables,
es por eso que se necesita reforzar estas edificaciones.
En la actualidad, la implementación de las diferentes técnicas modernas de reforzamiento
estructural ha venido siendo de gran controversia debido a la dificultad al poder emplearlas y
el alto costo que estas conllevan. Además, el uso de nuevas tecnologías presenta inseguridad
por la falta de información en los profesionales interesados sobre el comportamiento y las
respuestas que presentan en los elementos de concreto armado.

5. Por lo cual, la presente investigación será desarrollada con la finalidad de identificar la técnica
de reforzamiento más favorable considerando aspectos económicos y estructurales , esto con
el propósito de aumentar la ductilidad y reducir la fragilidad de los muros hechos con unidades
de albañilería hueca, de tal manera que tengan un mejor comportamiento mecánico ante cargas
horizontales y verticales, para lo cual se representarán los muros de albañilería confinada a
través de la construcción de pilas y muretes de albañilería reforzadas con malla electrosoldada
y con fibra de carbono
4. APORTE
La presente investigación será desarrollada con la finalidad de identificar la técnica de
reforzamiento más favorable considerando aspectos económicos y estructurales.
5. OBJETIVOS
5.1. OBJETIVO GENERAL
Esta tesis tiene como objetivo primordial estudiar el comportamiento mecánico de la
albañilería confinada, a través de pilas y muretes hechos con unidades de albañilería hueca
mecanizada sin refuerzo, reforzada con malla electrosoldada y con fibra de carbono e
identificar que técnica de reforzamiento es la más favorable, considerando aspectos
económicos y estructurales.
5.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Analizar el tipo de fallas de pilas hechas con unidades de albañilería hueca mecanizada
sin reforzamiento, reforzada con malla electrosoldada y fibra de carbono.
• Interpretar los resultados de los ensayos normalizados en pilas y muretes para poder
sacar las propiedades mecánicas reales del elemento.
• Determinar la cantidad de material de refuerzo además del costo del reforzamiento,
considerando compra, transporte e instalación.
• Ensayar los muros de albañilería antes y luego de la instalación del reforzamiento.
• Determinar y comparar las resistencias características a la a compresión axial de pilas
hechas con unidades de albañilería mecanizada sin reforzamiento, reforzada con malla
electrosoldada y fibra de carbono. Con lo que se generó curvas de fuerza tiempo y las
curvas de esfuerzo vs deformación y se interpretó los resultados de los ensayos para
determinar qué tanto fue el cambio de la ductilidad en la estructura antes y después
del uso del reforzamiento.
• Determinar y comparar las resistencias características al corte de pilas hechas con
unidades de albañilería hueca mecanizada sin reforzamiento, reforzada con malla
electrosoldada y fibra de carbono.
• Finalmente comparar los resultados con otras investigaciones en las que se utilizaron
diferentes tipos de reforzamientos, verificar que cumpla con el RNE y así confirmar
la capacidad de mejoramiento de ductilidad que han tenido nuestros tipos de
reforzamiento
6. HIPÓTESIS
Se demostrará que el uso de un adecuado reforzamiento mejora la ductilidad del muro y tenga
menos probabilidad de fallar, que otro muro construido según la norma E.070 sin reforzar, se
demostrará también que después de un sismo es más económico reparar y reforzar un muro
que tumbar y construir uno nuevo
7. ALCANCE Y DELIMITACIÓN
Se estudiará el comportamiento mecánico de la albañilería confinada, a través de pilas y
muretes realizadas con unidades de albañilería hueca mecanizada sin refuerzo, reforzada con
malla electrosoldada y con fibra de carbono, debido a que los prismas son la representación

6. más aproximada de muros reales y a partir de ellos se determinan las propiedades mecánicas
de la albañilería.
Por tanto, se realizarán los siguientes ensayos siguiendo los lineamientos de las Normas
empleadas en los ensayos de pilas y muretes de albañilería:
• ASTM C 1314-07 y NTP 399.605 Método de prueba estándar para la resistencia a la
compresión de pilas de albañilería
• ASTM E 519-02 y NTP 399.621 Método de prueba estándar para el esfuerzo diagonal
(cortante) en muretes de albañilería
Además, los prismas serán debidamente instrumentados para determinar el módulo de
elasticidad en pilas y módulo de corte en muretes.
Se realizará un análisis teórico de los principales puntos de la curva de capacidad (esfuerzo
de fluencia, máximo y rotura), se realizará un diseño de refuerzo y reparación de los muros
ensayados y se buscará seleccionar la mejor alternativa de reparación y reforzamiento que sea
comercial y de fácil entendimiento
También se realizará un análisis de costo del reforzamiento tomando en cuenta la cantidad de
material calculado y comparándolo con el utilizado, se procedió a sacar el costo por m2.
Complementario a ello se realizarán ensayos de control, tales como: variación dimensional,
alabeo, compresión axial, succión, absorción, porcentaje de huecos en unidades de albañilería
hueca y ensayos de granulometría.